膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展
含油污水处理中膜分离技术的应用
含油污水处理中膜分离技术的应用摘要随着工业的快速发展，大量的含油污水依靠传统的处理方法难以达到处理要求，这就需要我们采用更新的技术工艺来提高含油污水处理技术，膜分离技术就是在此情况下发展起来的。
本文首先介绍了含油污水膜分离过程的影响因素，然后详细阐述了含油污水膜分离技术处理的工艺设计。
关键词污水；处理；膜分离0 引言随着石油工业的快速发展，大量的含油污水排入水体，由于含油污水化学耗氧量大，对环境污染严重，为保护环境不受污染，并回收利用有用物质，在含油废水排放前必须进行净化处理。
与传统的生化降解法、化学淤浆法等处理方法相比，膜分离作为一种有效的、新型的污水处理技术具有显著的优势，目前该技术在石油化工、生活污水、工业废水等方面得到了广泛的应用。
膜分离技术是利用一张特殊制造的、有选择透过性的薄膜，在外力的推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新型分离技术，是根据混合物的物理性质或化学性质不同将其分离。
膜分离技术与其它含油污水处理方法相比具有以下优点：1）不产生含油污泥，浓缩液可以做焚烧处理；2）一般只需要压力循环水泵，具有污染小、投资少、节能、高效的特点；3）透过流量和水质都比较稳定，不会跟随污水中油分浓度的波动而变化；4）由于分离装置简单、操作方便、易维修，该技术具有广阔的应用前景。
1 含油污水膜分离过程的影响因素影响含油污水处理中膜分离技术的因素有以下几个方面：1）膜的材料和孔径在含油污水处理中，为了使污水处理的过程中分离膜的性能可靠稳定，要根据含油污水的化学性质选择合适的膜材料。
如果污水中的油以分散油和浮油为主，则选择孔径在10μm~100μm之间的微滤膜。
如果污水中的油是溶解油和稳定的乳化油，则选择亲油的超滤膜。
2）操作温度和操作压差分离膜在工作时会受到膜的温度的影响，一般情况下30℃~50℃是膜的最理想的工作温度。
用膜分离技术处理含油污水时，存在一个临界操作压差，当操作压差小于临界压差时，渗透量随压差的增加而增加。
《2024年膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展》范文
《膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展，油田含油污水处理成为环境保护和资源可持续利用的重要课题。
膜分离技术作为一种新型的分离技术，因其高效、环保、节能等优点，在油田含油污水处理中得到了广泛应用。
本文将就膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展进行详细阐述。
二、膜分离技术概述膜分离技术是一种利用特殊膜对混合物中各组分进行分离、提纯的技术。
其原理是利用膜的选择透过性，使混合物中的组分在压力差、浓度差、电位差等推动力作用下，实现分离、纯化或浓缩的目的。
膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等多种形式，具有操作简便、能耗低、无相变、无二次污染等优点。
三、膜分离技术在油田含油污水处理中的应用油田含油污水处理是石油工业中的重要环节，主要目的是去除油水混合物中的油、悬浮物、重金属等有害物质。
膜分离技术在油田含油污水处理中的应用主要包括以下几个方面：1. 油水分离：利用微滤和超滤技术，对油田采出水进行预处理，去除水中的悬浮物和乳化油，实现油水初步分离。
2. 深度处理：通过纳滤和反渗透技术，对预处理后的水进行深度处理，进一步去除水中的溶解性盐类、有机物等，提高水质。
3. 含油污泥处理：利用膜技术对含油污泥进行固液分离，将固体和液体组分进行有效分离，实现资源化利用。
四、研究进展近年来，膜分离技术在油田含油污水处理中的应用得到了广泛研究。
研究人员针对不同油田的实际情况，开发了多种适用于油田含油污水处理的膜材料和工艺。
例如，针对高含盐度、高硬度、高浓度的油田采出水，研究人员开发了耐高温、耐腐蚀的膜材料和工艺；针对含油污泥的处理，研究人员开发了高效固液分离的膜组件和工艺。
此外，研究人员还通过优化膜组件的排列方式、改进操作条件等方式，提高了膜技术的处理效率和稳定性。
五、未来展望尽管膜分离技术在油田含油污水处理中取得了显著成效，但仍存在一些问题和挑战。
例如，膜污染问题、成本问题等仍需进一步研究和解决。
膜分离重点技术在石油废水处理中的应用
自从1748年法国科学家Abble Nallet发现了膜分离现象，即水能自然扩散到装有酒精溶液旳猪膀胱膜内，各国学者就开始了对膜旳研究[1]。
膜分离技术与老式旳分离过程如过滤、精馏、萃取、蒸发、重结晶、脱色、吸附等相比，具有操作简便，设备紧凑，工作环境安全，节省能耗和化学试剂，无相变，无污染等特点，被觉得是21世纪最有发展前程旳高新技术之一，将在21世纪旳工业技术改造中起决定性旳作用[2]。
目前，膜分离技术已广泛应用于各行各业，特别在水解决旳领域，现已遍及生活污水、工业废水(电厂废水、重金属废水、造纸工业、印染废水、石化工业废水和医药废水)、生活饮用水等方面。
膜分离技术是在外力推动下，运用一种具有选择透过性能旳特制薄膜作为选择障碍层使混合物中某些组分易透过，其她组分难透过被截留，来达到分离、提纯、浓缩作用旳技术[3]，其工作原理为：一是根据混合物中组分质量、体积、大小和几何形态旳不同，用过筛旳措施将其分离；二是根据混合物不同化学性质进行分离，物质通过度离膜旳速度(溶解速度)取决于进入膜内旳速度和进入膜表面扩散到膜另一表面旳速度(扩散速度)，其中溶解速度完全取决于被分离物与膜材料之间化学性质。
一般，膜旳形态构造决定其分离机理及应用方式。
根据构造旳不同，膜可分为固膜和液膜，固膜又可分为对称膜(柱状孔膜、多孔膜、均质膜)和不对称膜(多孔膜、具有皮层旳多孔膜、复合膜)，液膜可分为存在于固体多孔支撑层中旳液膜和以乳液形式存在旳液膜两种。
目前，常用膜分离技术可分为反渗入(RO)、超滤(UF)、微滤(MF)、纳滤(NF)、电渗析(ED)和膜接触器(MC)等。
在使用过程中，膜都需制成组件形式作为膜分离装置旳分离单元，工业上常用旳膜组件形式有板框式、圆管式、螺旋卷式和中空纤维式。
后三种皆为管状膜，差别重要是直径不同：直径大干10mm旳为管式膜，直径在0．5～10mm之间旳是毛细管式膜，直径不不小于0．5mm旳为中空纤维膜。
膜分离技术在石油化工污水处理中的应用
膜分离技术在石油化工污水处理中的应用1 前言随着人们对环境和能源问题的日益重视，膜分离技术作为一种新型分离、净化和浓缩技术，以其过程清洁、简单、能耗低，化学药剂用量少的特点，在污水处理领域显示出独特的魅力。
石油化工生产中，会产生大量的含油、氨、盐和酚等物质的污水，排放量大，既浪费资源又污染环境，给水体造成极大的危害。
采用膜分离技术对石油化工污水进行处理，可达标排放或回用，同时回收有用物质，节约资源。
与传统的化学淤浆法、生化降解法等污水处理方法相比，具有显著的优势。
2 膜分离技术的特点膜分离是利用膜对混合物中各组分的选择渗透作用性能的差异，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的技术。
它在污水处理、食品生产、医药合成和能源、化工生产等过程中发展相当迅速。
尤其是近20年来，将膜分离技术应用于石油化工污水处理领域，形成了新的石油化工污水处理方法。
据统计，大多数膜分离技术都可以应用于石油化工污水的处理。
毋庸质疑，膜分离技术和其他技术的集成技术，将逐渐有针对性地代替传统技术，对石油化工污水处理产生深远的影响。
从材料的角度，膜可分为有机的、无机的及有机和无机混合的；根据膜结构，又可分为对称膜和不对称膜；按分离原理，膜分离技术分为微滤(MF)、超滤(UF)、渗析(D)、电渗析(ED)、纳滤(NF)和反渗透(RO)、渗透蒸发(PV)等。
尤为令人瞩目的是，膜分离与蒸发、吸附、萃取、化学反应和生物技术等相结合，形成了膜蒸馏、膜分相、液膜、膜萃取和膜生物反应器等一系列新型膜分离技术。
这些膜分离技术在石油化工污水处理中，已取得了显著的技术突破。
3 在石油化工污水处理中的应用3.1 含油污水据报道，我国每年产生的含油量在几百到几千mg/L的采油废水达2～3亿吨，从经济和环境方面考虑，回注或再利用含油废水十分必要。
目前，一般采用化学淤浆法和生化降解法进行处理，处理后回注或再利用时，大多达不到使用要求，采用膜分离技术可以解决这一问题。
膜分离技术处理含油废水研究进展
能耗 低 、 备简 单 、 作 方 便 和 分 离 性 能 好 的 技 术 ， 日益 受 到 广 泛 的关 注 。介 绍 了微 滤 、 滤 和 反 渗透 膜 等膜 分 离 技 设 操 正 超
术 的特 点 及 它 们 在 含 油 废 水 中 的应 用 。 关键 词 膜分离 微滤 超滤 反 渗 透
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油田含油污水处理中膜技术的应用
油田含油污水处理中膜技术的应用【摘要】油田含油污水处理中，膜技术起着至关重要的作用。
通过引入膜技术，可以高效地去除油田废水中的油脂和杂质，实现废水的净化和再利用。
本文首先介绍了油田含油污水处理的重要性，强调了膜技术在其中的关键作用。
接着详细探讨了膜技术在油田含油污水处理中的原理，并列举了一些成功的应用案例。
还分析了膜技术在该领域的优势、发展趋势和面临的挑战。
总结了油田含油污水处理中膜技术的应用效果，并展望了未来膜技术在该领域的发展前景。
膜技术的广泛应用必将为油田废水处理带来更加环保和高效的解决方案。
【关键词】油田含油污水处理，膜技术，应用案例，优势，发展趋势，挑战，未来发展1. 引言1.1 介绍油田含油污水处理的重要性油田是重要的能源生产基地，但油田开发与生产过程中会产生大量的含油污水。
油田含油污水中含有大量的油脂、悬浮物、重金属等有害物质，如果直接排放或处理不当将对环境造成严重污染，危害人类健康。
对油田含油污水进行有效处理是十分重要的。
油田含油污水处理有利于减少对环境的污染，保护生态环境。
通过有效处理油田含油污水，可以减少对土壤、地下水、江河湖库等生态环境的危害，减少植被凋零、鱼虾死亡等现象。
处理后的水资源可以再利用，减少对自然水资源的开采，实现资源循环利用，降低资源消耗。
对油田含油污水进行有效处理也有利于提高石油生产效率，保障油田生产顺利进行。
处理后的水资源可以用于注水、冲刷井筒等工艺，保障油井的正常运转。
处理后的污水也可以回收利用，减少石油开采过程中的资源浪费。
油田含油污水处理的重要性不言而喻。
1.2 膜技术在油田含油污水处理中的作用在油田含油污水处理中，膜技术起着至关重要的作用。
膜技术是一种物理隔离和分离技术，通过膜的选通特性，将含油污水中的油水分离，达到处理污水的目的。
相比传统的化学处理方法，膜技术具有更高的效率和更低的成本，同时也更环保和可持续。
1. 高效分离：膜技术能够有效地将油水混合物分离，提高处理效率并减少资源浪费。
膜技术处理含油废水的研究
膜技术处理含油废水的研究膜技术处理含油废水的研究引言：随着工业化进程的加快以及全球经济的飞速发展，废水处理成为人们关注的重要问题。
其中，含油废水是一种常见的工业废水，其含有油脂、悬浮物等有害物质，对环境和生态系统造成重大威胁。
为了解决含油废水的处理难题，降低对环境的污染，膜技术逐渐成为处理含油废水的研究热点。
一、膜技术的基本原理膜技术是利用特殊材料制成的薄膜作为分离介质，通过其具有的半透膜性质来实现液体或气体的分离与浓缩。
常见的膜技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
在处理含油废水中，常用的是超滤和反渗透膜。
超滤膜是一种通过对悬浮物、胶体和大分子物质的筛选作用实现废水分离的膜技术。
因为油水混合物中的油和胶体颗粒粒径较大，超滤膜能够有效地将其截留在膜表面，从而实现对废水中油脂的分离。
反渗透膜则是利用压力差作用下，将废水通过半透膜分离为纯净水和浓度较高的废液。
由于反渗透膜具有极小的孔径，可以有效地截留低分子量物质，因此可以将含油废水中的油脂和微量溶解物质去除，得到高纯度的水。
二、膜技术在含油废水处理中的应用1. 超滤膜的应用超滤膜具有开孔率大、截留效果好等特点，因此在处理含油废水中得到广泛应用。
超滤膜可以通过筛选作用将含油颗粒和胶体分离出来，并实现对废水中油脂的去除。
此外，超滤膜还可以与其他工艺相结合，如化学处理和气浮等，进一步提高废水处理效果。
2. 反渗透膜的应用反渗透膜具有高效去除有机物和微量溶解物质的能力。
在含油废水处理中，反渗透膜可以将废水中的油脂、溶解有机物和盐类等去除，得到高品质的水。
此外，反渗透膜还可以与超滤膜相结合使用，形成复合膜系统，提高废水处理效率和水质。
三、膜技术处理含油废水的优势相比传统的化学法和物理法处理含油废水，膜技术具有以下优势：1. 高效性：膜技术能够高效去除废水中的油脂和微量溶解物质，得到高纯度的水，具有较高的处理效率。
2. 环境友好：膜技术不需要添加化学药剂，减少了对环境的污染，降低了废水处理过程中的化学氧化需氧量。
膜分离在石油化工领域中的应用_现状、挑战及机遇
膜分离在石油化工领域中的应用_现状、挑战及机遇膜分离在石油化工领域中的应用：现状、挑战及机遇引言随着全球经济的发展和人们对能源需求的日益增长，石油化工行业在全球范围内扮演着重要角色。
然而，石油化工过程中产生的废水和废气的处理一直是该行业面临的重大问题之一。
为了寻找高效、环保的处理方法，膜分离技术逐渐在石油化工领域中得到了广泛应用。
本文将探讨膜分离在石油化工中的应用现状、挑战及机遇。
一、膜分离在石油化工中的应用现状1.废水处理应用在炼油厂和化工厂中，产生大量的废水需要进行处理。
传统的物理化学处理方法效率较低且成本较高，而膜分离技术由于其高效、低成本、易操作的特点成为处理废水的理想选择。
膜分离技术可以通过反渗透膜去除废水中的悬浮物、油脂、重金属等有害物质。
此外，超滤膜和微滤膜也可以用于去除废水中的胶体、细菌等微生物。
2.气体分离应用除了废水处理，膜分离还可以应用于石油化工中的气体分离。
例如，膜分离技术可以用于炼油厂的轻烃回收和重烃分离。
通过选择合适的膜材料和工艺条件，可以实现轻烃的高效分离和回收，从而降低能耗和环境污染。
3.液体分离应用膜分离技术在石油化工领域还可以应用于液体分离。
例如，在炼油厂的蒸馏过程中，通过在蒸馏塔中设置特定的膜分离器，可以实现高效的分馏。
此外，膜分离还可以用于溶剂回收、催化剂分离等方面。
二、膜分离在石油化工中的挑战尽管膜分离在石油化工领域中具有广阔的应用前景，但仍然存在一些挑战。
首先，不同的废水和气体具有不同的成分和污染程度，因此需要选择适合的膜材料和工艺条件。
其次，由于石油化工过程中常常存在高温、高压、腐蚀性气体和液体的情况，膜材料的稳定性和防污性能要求较高。
此外，大规模应用膜分离技术需要大量的膜、设备和能源投入，成本较高。
因此，如何降低成本、提高膜的寿命和抗污染性能是亟待解决的问题。
三、膜分离在石油化工中的机遇尽管膜分离在石油化工领域面临挑战，但也存在巨大的机遇。
首先，随着技术的不断发展和创新，新型高性能的膜材料不断涌现，如特殊聚合物膜、无机复合膜等。
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膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展污水处理剂：在油田污水处理过程中，为防止设备及管线腐蚀、结垢，降低胶体、悬浮颗粒含量，抑制有害细菌增生，所加入的化学药剂统称为污水处理剂。
油田常用的污水处理剂的种类主要有：缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、絮凝剂、除氧剂第一节缓蚀剂一、腐蚀及其危害腐蚀：金属与周围介质接触，由于化学或电化学原因引起的破坏。
油田污水的腐蚀性：因具有较高的矿化度、含有腐蚀性气体（H2S、CO2、O2）和微生物（SRB、 TGB），具有较高的腐蚀性。
腐蚀危害：造成污水集输管线、水处理设备、油水井及井下工具的腐蚀破坏，影响油田生产系统的正常运行，还会引起火灾，造成环境污染。
金属设备的防腐措施分为三类：一是通过化学防腐剂的加入，达到减轻腐蚀的目的；二是把金属本体与腐蚀介质隔开，如各种内外衬、涂防腐设备管线等；三是采用耐腐蚀材质，如不锈钢、塑料等。
二、缓蚀剂定义和类型 1、缓蚀剂定义凡是在腐蚀介质中添加少量物质就能防止或减缓金属的腐蚀，这类物质称为缓蚀剂。
2、缓蚀剂的类型氧化型缓蚀剂缓蚀机理：使金属表面生成一层致密且与井数表面牢固结合的氧化膜，或与金属离子生成难溶的盐，阻止金属离子进入溶液，抑制腐蚀。
如铬酸盐（NaCrO2、K2Cr2O7）、亚硝酸盐（NaNO2）等。
沉淀型缓蚀剂缓蚀机理：缓蚀剂与腐蚀环境中的某些组分反应，生成致密的沉淀膜，或生成新的聚合物，覆盖在金属的表面，这种膜的电阻率大，抑制了金属的腐蚀。
缓蚀剂有阴极抑制型和混合抑制型之分，如辛炔醇、磷酸盐、羟基喹啉等。
吸附型缓蚀剂（有机缓蚀剂）缓蚀机理：缓蚀剂分子都有极性基团和非极性基团，加入腐蚀介质中的极性基团吸附在金属表面上，非极性基团则向外定向排列，形成憎水膜，使金属与腐蚀介质分开。
如烷基胺（RNH2 ）、烷基氯化吡啶、咪唑啉衍生物等。
三、缓蚀剂选择 1、污水处理缓蚀剂的选择确定腐蚀原因对于油田生产系统，腐蚀的原因有pH值、含盐、含腐蚀性气体、细菌等，必须找出腐蚀的主要原因，测定各气体的溶解量，分析腐蚀介质的离子组成、腐蚀产物等。
对于抑制H2S腐蚀，可选用吡啶类和脂肪胺类吸附型缓蚀剂；防治CO2腐蚀，选用咪唑啉类缓蚀剂。
进行室内评价：在室内评选缓蚀率高的缓蚀剂及其用量，再在现场应用。
室内评价一般采用挂片试验法。
现场实验确定缓蚀剂用量和加药方式设立腐蚀监测点，随时挂片监测腐蚀速度，以便调整、改进缓蚀剂品种、加药量和加药方式。
进行经济技术指标比较对缓蚀剂的价格、用量、毒性及缓蚀率进行全面分析，选择相对腐蚀率较高、成本较低、对环境污染轻的缓蚀剂。
2、油田污水处理系统常用的缓蚀剂对于油田污水处理系统，防腐效果较好的缓蚀剂有：含氮的有机化合物，脂肪胺及盐类，酰胺及咪唑啉类等。
第二节阻垢剂一、结垢及危害水中的化学物质是以离子状态存在的，在水中的溶解度是有限的，超过这个限度，化合物便成为固体而沉淀。
在下列情况下引起结垢：水中含有形成溶解度很小的化合物的离子；物理条件发生变化，或者水中的成分发生变化，使溶解度低于现有浓度。
垢的存在形式：悬浮于水中，或附在设备表面和管壁上垢的危害悬浮于水中的颗粒堵塞贮油层，或在贮油层表面结成固体的垢；降低供、注水管道和油管的有效直径，摩阻增大，能耗增加；抽油杆结垢时，增加抽油杆的负荷；加热炉的辐射管结垢会造成过热，降低使用寿命。
二、常见的水垢 1、碳酸钙（CaCO3）碳酸钙垢是由钙离子与碳酸根或碳酸氢根离子结合生成的。
影响因素包括：二氧化碳（CO2）增大碳酸钙在水中的溶解度。
随着系统中二氧化碳分压的增加，碳酸钙的溶解度增大，且随着温度的升高，影响减小。
系统中压降的存在 CO2分压减小从溶液中逸出水的pH值升高导致碳酸钙沉淀 pH值 pH值高会产生更多的沉淀。
总压力系统压力增加，碳酸钙溶解度增大。
温度当温度增高时，碳酸钙的溶解度降低，即水温较高时会结较多的碳酸钙垢。
水中所溶盐类水中含盐量增加，碳酸钙溶解度增加，结构趋势越小。
水中溶解的固体总量（不包括钙和碳酸根离子）最大可达到mg/L。
综上，生成碳酸钙的趋势随温度升高而增加；随CO2分压减小而增加；随pH值增加而增加；随溶解的总盐量减少而增大；随总压力的减小而增大。
2、硫酸钙（CaSO4）硫酸钙的类型：油田上最常见的硫酸钙沉积物是石膏。
影响因素 a、温度低于38℃时，石膏的溶解度随温度的升高而增大；高于38℃时变化趋势相反。
高于38℃时，无水石膏（不溶性硬石膏）的溶解度比石膏小，先于石膏沉积，而石膏沉积温度为100 ℃。
因此，在较深、较热的井中，硫酸钙主要以无水石膏的形式存在。
温度在100 ℃以上时，在有搅动或流动的系统中，无水硫酸钙可直接沉积出来；若系统是静止的，半水的硫酸钙溶解度变小，随时间的延长可转变成无水硫酸钙。
b、水中溶解盐类当水中存在NaCl或其它溶解的盐类（不包括Ca2+和SO42-）、浓度小于mg/L时，石膏或无水石膏的溶解度增大。
当盐的含量大于mg/L时，硫酸钙的溶解度减小。
c、压力水中所有垢的溶解度都随着压力的增加而增大。
在生产井中，压力降是生成硫酸钙垢的一个主要原因。
井筒周围的压力降会引起油层和油管结垢。
d、pH值 pH值对硫酸钙的溶解度的影响很小或根本不影响。
3、硫酸钡（BaSO4）就目前所讨论过的垢来说，硫酸钡是最难溶的垢。
由于硫酸钡极难溶解，只要水中有Ba2+和SO42-就会结垢。
温度100℃以下时，BaSO4的溶解度随温度的升高而增大；高于100 ℃时，溶解度随温度的升高而减小。
由于BaSO4的溶解度在常温以上范围内随温度升高而增大，因此在地面条件没有结垢的注水井，在井底也不存在结垢问题。
溶解的盐类影响趋势同CaCO3和CaSO4。
压力随压力增加溶解度增大，与硫酸钙同样的作用机理。
4、硫酸锶（SrSO4）硫酸锶比硫酸钡好溶一些。
温度的影响 SrSO4的溶解度随温度的升高而减小。
25℃纯水中的溶解度为129mg/L，125 ℃ 时，溶解度降为68 129mg/L 。
溶解盐的影响 SrSO4的溶解度随水中NaCl含量的增加而增大，但随NaCl含量的进一步增加，其溶解度会降低。
在含有钙镁的咸水中， SrSO4的溶解度明显高于含有同等离子强度的NaCl咸水。
压力的影响压力对SrSO4的溶解度影响与CaSO4相同，随压力的增加而增大。
当压力达到3000psig后，增加的幅度很小。
许多情况下，Sr与Ba一同沉淀形成（ Ba 、 Sr ）SO4垢。
Weintritt和Cowan研究表明，垢样中SrSO4含量为1.2～15.9％，BaSO4含量为63.7～97.5％。
pH值的影响 pH值对硫酸钙的溶解度的影响很小或根本不影响。
5、铁化合物水中铁的来源天然存在，含量仅有几mg/L，很少达到100mg/L。
腐蚀产物。
严重腐蚀的标志，沉淀的铁化合物可引起地层和注水井的堵塞。
溶解气和铁腐蚀通常是由CO2、H2S或溶解于水中的氧引起的。
大多数含铁的垢都是腐蚀产物。
但溶解气体也可与地层中天然铁反应生成铁化合物。
CO2 CO2与铁反应生成碳酸铁垢。
能否生成垢取决于系统的pH值，pH>7时最易生成垢。
H2S H2S与铁反应生成腐蚀产物―硫化铁，其溶解度极小，通常形成薄薄一层附着紧密的垢。
所谓“黑水”就是悬浮的硫化铁。
氧铁与氧结合能形成许多化合物。
其中，Fe(OH)2、Fe(OH)3和Fe2O3是常见的铁垢。
红水”是由水中含有的氧与铁作用的产物―氧化铁的悬浮颗粒形成的三、结垢原因 1、不相容论各种水单独使用时，在系统条件下稳定且不结垢。
混合使用后，溶解在各种水中的离子之间发生反应，可能生成不溶解的产物―垢。
例如：将含有大量钡（Ba2＋）的水与含有大量硫酸根（SO42-）的水相混，必将生成硫酸钡（BaSO4）。
显然，把两种或多种不相容的地面水混合注入地层是不合理的。
2、热力学条件变化论在油田生产过程中，当压力、温度、pH值、流速以及溶解离子含量发生变化时，会增加结垢趋势。
3、吸附论结垢分为三个阶段：垢的析出，垢的长大，垢的沉积。
垢具有晶体结构，设备、管线具有粗糙表面时，成垢离子会吸附在表面上，并以其为结晶中心，不断长大，沉积成致密的垢。
也可以把腐蚀产物、细菌作为结晶中心形成垢。
四、垢的鉴别下列方法可初步判断垢的组成。
1、判断方法一把垢样浸于有机溶液中，溶去有机烃类物质，若溶剂颜色变深，说明其中含有机质。
2、判断方法二检查垢样是否带有磁性，若有磁性且磁性较强，表明含有Fe2O3。
3、判断方法三把垢样放入15％的盐酸中，若发生强烈反应，并有臭鸡蛋气味放出，表明含有大量FeS；若放出的气体无味，表明垢样中以CaCO3 为主；若酸液颜色变黄，表明垢样中含有铁的氧化物。
4、判断方法四若垢样不与15％的盐酸溶液反应，则表明含有CaCO3、SrSO4、BaSO4。
5、判断方法五若垢样溶于水，表明垢样以NaCl为主。
五、防垢 1、避免混合不相容的水注入两种不相容的水，要消除不相容问题，有两种做法：分开系统两种水通过各自的注入系统进入不同的井组。
连续注入两种水分别处于两套储罐，交替注入。
在注入管线中的混合区很小，产生的沉积体积不足以导致注入井堵塞。
2、水的稀释通常会结垢的注入水可以用另外一种水稀释，形成在水系统条件下稳定的水。
3、控制pH值降低pH值会增加铁化合物和碳酸盐的溶解度，但会使水的腐蚀性变大而出现腐蚀问题。
pH值对硫酸盐垢的溶解度影响很小。
这并不是广泛用来控制垢的方法。
只有在稍微改变pH值即可防止结垢时才有实用意义。
必须精确控制pH值，而这在油田生产中往往是困难的。
4、去除结垢组分清除溶解在水中的气体采用化学和（或）机械方法把水中的溶解气如H2S、CO2和O2除去，避免生成不溶的铁化合物（硫化物、氧化物）。
若仅仅从水中除去CO2，会使结垢更为严重。
适宜的做法：把pH值降得足够低，使所有的CO32－和HCO3－转变成CO2，这样除去CO2就可防止碳酸钙垢生成。
5、化学防垢（1）化学防垢机理分散作用低分子量的聚合物一般具有较高的电荷密度，可产生离子间斥力；共聚物还具有表面活性功能，在水溶液中把胶体颗粒包围，呈稳定状态。
胶体颗粒的核心也包括CaCO3、CaSO4等晶体，因此起到防垢的作用。
螯合和络合作用防垢剂把形成沉淀的金属离子（Ca2+、Mg2+、Ba2+）变成可溶性的螯合离子或络合离子，抑制金属离子和阴离子（CO32- 、SO42-）结合生成沉淀。
如ATMP和EDTA就属于此类防垢剂。
了解两个概念：螯合：螯合离子：络合：络合离子絮凝作用阻垢剂把水中含有的CaCO3及CaSO4晶核的胶体颗粒吸附在高分子聚合物的长链上，结合成矾花悬浮在水中，发挥阻垢作用。
如聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠等。